为什么使用“std::lower_bound”可以在没有标头“算法”的情况下工作，但包含一些其他标头（而“std::upper_bound”则不能）？

Question

以下代码（使用 C 样式数组不必包含其他标头）：

int main() {
    int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::lower_bound(a, a + 5, 2);
    return 0;
}

预期会导致错误（使用

g++ -std=c++98 -Wall -Wextra

编译时，'lower_bound'不是'std'的成员，使用

clang++ -std=c++98 -Wall -Wextra

未声明的标识符'std'）。

但是，通过简单地包含标头之一，例如

iostream

、

vector

、

queue

、

stack

（以及容器库中的其他标头），即可编译（仅带有有关未使用结果的警告）。

这让我感到惊讶，因为非成员

std::lower_bound

（此处使用的）是在

algorithm

标头中实现的，而该标头未包含在内。此外，将

lower_bound

更改为

upper_bound

会导致编译器错误“命名空间 'std' 中没有名为 'upper_bound' 的成员；您的意思是 'lower_bound'”（对于两个编译器），无论标准如何，直到 C++20它在其中起作用。

编译器版本是：

g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0

和

Ubuntu clang version 14.0.0-1ubuntu1.1
Target: x86_64-pc-linux-gnu
Thread model: posix
InstalledDir: /usr/bin

在

/usr/include/c++

内Grepping“lower_bound”并在那里和编译器源代码中搜索，我无法找到可以在此处调用哪个确切函数。

Answer 1

正确答案：运气

如果您没有显式包含所需符号的标头，则任何其他间接包含该符号的标头对您来说纯粹是运气。

符号的选择（如

std::lower_bound

vs

std::upper_bound

）仅仅意味着你遇到了魔法。标准标头通常不是单独的整体文件，但它们本身会引入许多额外的特定于实现的包含文件，这些文件执行声明各种符号的实际工作。

因此，标准头文件之一（用于您的实现）完全有可能包含定义

std::lower_bound

但不定义

std::upper_bound

的内容。

重要的警告是：标准头文件包含的内容可能会更改对于编译器/库/任何未来（或过去）版本的编译器/库/任何东西！此外，您获得的版本可能不是完整的标准版本 -定义版本！并且期望它与其他编译器一起工作也是不合理的！

换句话说，如果您没有显式包含所需的标头，则不要期望访问标准定义的标准库函数。